(57)【要約】  本発明は、自動車産業用のカメラモジュールに関し、上記カメラモジュールは、少なくとも1つのプリント回路基板と、画像センサとを含むプリント回路基板アセンブリと、プリント回路基板と接触するデータ伝送用のインターフェースと、周辺壁を有するカメラモジュールハウジングと、インターフェース側カバー素子と、上記周辺壁と上記カバー素子との間に配置される補償素子とを備え、上記補償素子は、上記カメラモジュールハウジングをシールし、上記カバー素子と上記周辺壁との間のボイドを補償するように設計される。本発明は、さらに本発明に係るカメラモジュールを有する自動車及び上記カメラモジュールの製造方法に関する。  【選択図】図１
2019510255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラモジュールであって、特に、自動車産業用のカメラモジュールであって、前記カメラモジュールは、
少なくとも1つのプリント回路基板と画像センサとを含むプリント回路基板アセンブリと、
前記プリント回路基板と接触するデータ伝送用のインターフェースと、
周辺壁を有するカメラモジュールハウジングと、
インターフェース側カバー素子と、
前記周辺壁と前記カバー素子との間に配置された補償素子とを備え、
前記補償素子は、前記カメラモジュールハウジングをシールし、前記カバー素子と前記周辺壁との間のボイドを補償するように設計されることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
前記補償素子は、三次元構造を有することを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項３】
前記補償素子の半径方向の変形能力は、前記補償素子の直径の０.００１％から２％の間であり、具体的には、０.００５％から１％の間であり、より具体的には、０.１％から０.５％の間であることを特徴とする請求項２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記補償素子は、マルチリップシールに形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記補償素子の硬度は、類似する直径を有するＯリングの硬度より低く、具体的には、前記補償素子のショア硬度は、３０から５０ショアの間であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
【請求項６】
前記補償素子は、大体Ｈ形またはダンベル形の断面を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
【請求項７】
前記カバー素子は、二つの締め付け点を介して前記カメラモジュールハウジングに固定されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
【請求項８】
前記カメラモジュールハウジング及び/または前記カバー素子は、プラスチックで製造され、具体的には、射出成形プラスチックで製造されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
【請求項９】
前記カバー素子はプラスチックで製造され、前記カメラモジュールハウジングは金属で製造され、具体的には、アルミニウムで製造されることを特徴とする請求項８に記載のカメラモジュール。
【請求項１０】
前記カメラモジュールのカバー平面における断面の寸法は、最大５０ｍｍ×５０ｍｍであり、具体的には、最大３０ｍｍ×３０ｍｍであることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
【請求項１１】
ＥＭＣモジュールは、前記プリント回路基板アセンブリと前記カメラモジュールハウジングとの間に配置されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
【請求項１２】
前記補償素子は、締め付けられ、具体的には、粘着方式で前記カバー素子に粘着されることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
【請求項１３】
前記カメラモジュールハウジングは、前記補償素子の領域に凹部を有することを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項に記載のカメラモジュールを備えた自動車。
【請求項１５】
プラスチックで製造され、具体的には、射出成形プラスチックで製造されるカメラモジュールハウジングを提供する段階と、
少なくとも1つのプリント回路基板と画像センサとを含むプリント回路基板アセンブリを提供する段階と、
前記プリント回路基板アセンブリを前記カメラモジュールハウジングに挿入する段階と、
半径方向に弾性変形可能な補償素子を提供する段階と、
前記補償素子を、前記カメラモジュールハウジングをカバーするように設計されたカバー素子に締め付ける段階と、
前記カバー素子を前記カメラモジュールハウジングに挿入し、前記補償素子は、半径方向に前記カメラモジュールハウジングに密接されることによって、前記カメラモジュールハウジングの半径方向に作用するシール及び前記カバー素子と前記カメラモジュールハウジングとの間のボイドの補償を提供する段階と、を含むカメラモジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車産業用のカメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車産業中のカメラは、自動車のドライバーの安全性と利便性を向上させるための通常のツールとして長い間使われてきた。これらのカメラは、毎日の埃、水および機械的負荷によって発生する相当なストレスに耐える必要がある。
【０００３】
このようなカメラモジュールの要求されるロバスト性を達成するために、カメラモジュールのハウジングは、通常、金属で製造され、特にアルミニウムで製造される。
【０００４】
しかしながら、金属で製造され、特にアルミニウムで製造されたハウジングは、材料コストが高く、また金属加工工具において磨耗も大きいため不利であることが判明した。
【０００５】
この背景に対して、国際公開第２０１３/０８５７９６Ａ１号には、プラスチックで製造されたカメラハウジング用の半径方向シールを開示している。
【０００６】
しかし、この半径方向シールは、４つの締め付け点でハウジングカバーをハウジングに押し付けなければならないという欠点を有する。さらに、ハウジングカバーは、規定されたサイズに正確にサイズ調整しなければならない。具体的には、ハウジングカバーがわずかに不規則であっても、プリント回路基板とインタフェースとの接触が困難になったり、ハウジング内に漏れがある。
【０００７】
これは改善すべきところである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この背景に対して、本発明は、改善されたカメラモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、この目的は、請求項1に記載の特徴を有するカメラモジュール、および/または特許の請求項に記載の特徴を有する方法によって達成される。
【００１０】
従って、カメラモジュールであって、特に、自動車産業用のカメラモジュールであって、少なくとも1つのプリント回路基板と画像センサを含むプリント回路基板アセンブリと、プリント回路基板と接触するデータ伝送用のインターフェースと、周辺壁を有するカメラモジュールハウジングと、インターフェース側カバー素子と、上記周辺壁と上記カバー素子との間に配置される補償素子とを備え、上記補償素子は、上記カメラモジュールハウジングをシールし、上記カバー素子と上記周辺壁との間のボイドを補償するように設計されるカメラモジュールを提供する。
【００１１】
本発明に係るカメラモジュールを有する自動車を提供する。
【００１２】
プラスチックで製造され、具体的には、射出成形プラスチックで製造されるカメラモジュールハウジングを提供する段階と、少なくとも1つのプリント回路基板と画像センサを含むプリント回路基板アセンブリを提供する段階と、上記プリント回路基板アセンブリを上記カメラモジュールハウジングに挿入する段階と、半径方向に弾性変形可能な補償素子を提供する段階と、上記補償素子を、上記カメラモジュールハウジングをカバーするように設計されたカバー素子に締め付ける段階と、及び上記カバー素子を上記カメラモジュールハウジングに挿入し、上記補償素子は、半径方向に上記カメラモジュールハウジングに密接されることによって、上記カメラモジュールハウジングの半径方向に作用するシール及び上記カバー素子と上記カメラモジュールハウジングとの間のボイドの補償を提供する段階と、を含むカメラモジュールの製造方法を提供する。
【００１３】
本発明は、カバー素子とカメラモジュールハウジングとの間のボイドの補償を提供するという考えに基づくものである。ここで、決定的な要因は、軸方向の力が長時間使用後にカメラモジュールハウジング内に漏れを引き起こす可能性があるため、軸方向の力の最小化である。さらに、通常カメラモジュールハウジング内のアセンブリの軸方向の押し出しは、組み立て中に損傷をもたらす。したがって、本発明による補償素子は、カメラモジュールをシールするのに必要な軸方向の力が低減されるのを許し、シールに半径方向に作用することによって十分なシールの緊密性を達成することを許す。
【００１４】
有利な構成および設計は、他の従属請求項および図面の記載を参照することによって提供される。
【００１５】
本発明による三次元構造を有する補償素子が特に有利であることが判明した。これにより、補償素子が可撓性変形が可能であり、また結合素子とハウジングの周辺壁との間の隙間に適合されることが保証される。
【００１６】
一連の実際の試験は、有利には、組み立てられた状態における補償素子の半径方向変形能力が、補償素子の直径の０.００１％から２％の間であり、具体的には、０.００５％から１％の間であり、より具体的には、０.１％から０.５％の間である。したがって、カバー素子はハウジング壁に密接し、これによって最大の製造公差の最大のシール緊密性を有することを確保する。
【００１７】
有利には、本発明の補償素子の硬度は、類似する直径を有するＯリングの硬度より低い。具体的には、本発明の補償素子の適合なショア硬度は、３０から５０の間である。規定された範囲中の硬度は、補償素子が十分な可撓性を持つように確保することで、カバー素子とカメラモジュールハウジングとの間のボイドを補償する。
【００１８】
特に適切な補償素子は、三次元のリップシールに形成される。リップシールは、特に、二次元のＯリングと比較する場合、改善されたボイドシール能力を有する。なお、水がリップの間の隙間に浸透し、ハウジングの壁をリップシールに押し付けるので、シーリング中に少量な水が存在するのは有用である。なお、例えば、Ｏリングに比べて、リップシールは、より長い使用寿命を有する。
【００１９】
補償素子が大体Ｈ形またはダンベル形の断面を有することが、特に有利である。したがって、補償素子が、二つの平行なブランチと、ブランチ間の中央クロス具を有する。補償素子のこの断面形状は、補償素子を内側と外側のハウジングの輪郭に適用させる最大の可能性を保証する。
【００２０】
具体的には、本発明に係るカメラモジュールは、カバー素子がただ二つの締め付け点でハウジングに固定されることが可能である。四つの締め付け点を有する通常のカメラモジュールに比べて、生産コストと作業ステップを減少させる。
【００２１】
好ましい実施例によれば、カメラモジュールハウジング及び/またはカバー素子は、プラスチックで製造され、具体的には、射出成形プラスチックで製造される。プラスチックは、特に低コストの材料であり、加えて、使用される加工工具に損傷を与えない。
【００２２】
好ましい実施例によれば、カメラモジュールハウジングが金属で製造され、具体的には、アルミニウムで製造され、またカバー素子は、プラスチックで製造される。前述の利点に加えて、プラスチックは、成形しやすく、非常に細い金線細工（ｆｉｌｉgｒｅｅ）構造の場合でも容易に成形することができる。カメラの作業時間の長さに応じて、金属で製造されたカメラモジュールハウジングは、プラスチックよりも良好な熱伝導性を有し、これにより、カメラモジュールの過熱を有利に回避する。
【００２３】
上記のタイプのカメラモジュールの寸法は、通常最大で５０ｍｍ×５０ｍｍ×７０ｍｍであり、具体的には、最大で３０ｍｍ×３０ｍｍ×５０ｍｍであり、より具体的には、最大で２０ｍｍ×２０ｍｍ×３０ｍｍである。
【００２４】
好ましい設計によれば、ＥＭＣカバーなどのＥＭＣモジュールは、プリント回路基板アセンブリとカメラモジュールハウジングとの間に配置される。ＥＭＣモジュールは、外部の電磁波の放射を遮蔽し、電磁波がカメラモジュールを介して放射するのを防止する。これにより、特に、プラスチックハウジングにおけるカメラモジュールの電子機器の確実な遮蔽が保証され、電磁干渉によるいずれの干渉を防止する。
【００２５】
好ましい設計によれば、カメラモジュールハウジングは、補償素子の領域に凹部を有する。凹部は、プリント回路基板アセンブリの組み立て中に、ハウジングがプリント回路基板により損傷されるリスクを低減する効果を有する。ハウジング中のいずれの損傷、特に、スクラッチは、補償部品がカメラモジュールハウジングに対するシールがもはや保証しないことを意味することができる。
【００２６】
必要に応じて、上述した構成と設計は、任意の所望の方法で互いに組み合わせることができる。本発明の他の可能な構成、設計、および実施形態には、明示的に言及されていない本発明の例示的な実施形態に関連して上記または下記の特徴の組み合わせも含まれる。具体的には、この点で、当業者は、本発明の対応する基本的形態に改良または追加として個々の態様を追加する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
添付図面の模式図によって示される例示的な実施例に基づいて、以下で本発明をより詳細に説明する。
【００２８】
【図１】本発明に係るカメラモジュールの実施例を示す透視図である。
【図２ａ】本発明に係るカメラモジュールの実施例を示す断面図である。
【図２ｂ】本発明に係るカメラモジュールの実施例を示す断面図である。
【図３】本発明に係るカバー素子の実施例を示す透視平面図である。
【図４】本発明に係るカメラモジュールのカバー素子を示す底面図である。
【図５】本発明に係るカメラモジュールの実施例を示す模式的な平面図である。
【図６】本発明に係るカメラモジュールの実施例を示す底面図である。
【００２９】
図面は、本発明の実施例をさらに理解することに意図される。図面は、実施例を解釈して説明することで、本発明の原理および概念を説明するために合わせて使用される。図面の見ることによって、他の実施例および言及された多くの利点は自明である。図面内の素子は、必ずしも互いに縮尺を合わせて示されていない。
【００３０】
図面において、特に断らない限り、同一の、機能的に同一のと作用の同一の特徴およびアセンブリは、同じの参照番号を有する。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１は、本発明に係るカメラモジュール１０の実施例を示す模式的な透視図である。カメラモジュール１０は、カバー素子１１と、周辺壁１４を有するカメラモジュールハウジング１２とを備える。カバー素子１１は、インターフェースハウジング１７内に配置されたインターフェース１６を含む。インターフェースは、例えば、Ｆａｋｒａ、ＨＳＤ、ＭＴＤまたは類似のインターフェースとして形成することができる。
【００３２】
図１において、カバー素子１１は、二つの締め付け点または穴１８でカメラモジュールハウジング１２にねじ止めする。
【００３３】
図２ａは、本発明に係るカメラモジュール１０ａ的実施例を示す模式的な断面図である。図２ａのカメラモジュール１０ａは、ある程度で図１のカメラモジュール１０に対応され、カメラモジュール１０ａは、カバー素子１１と、プラスチックで製造されるカメラモジュールハウジング１２及びインターフェース１６を含む。なお、図２ａにおいて、プリント回路基板アセンブリ２０は、プリント回路基板２１、２２、２３と、補償素子２４と、レンズ２６と、ＥＭＣモジュール２８及び接触素子３０を備えるように示され、ＥＭＣモジュール２８は、ＥＭＣ本体として形成され、接触素子３０は、ここでスプリングケージとして形成される。
【００３４】
図２ａにおいて、インターフェース１６は、Ｆａｋｒａインターフェースとして形成される。Ｆａｋｒａインターフェースは、ＥＭＣ本体２８内のプリント回路基板２１と接触し、プリント回路基板２１に直接接続することができ、又はコネクタを介して接続することができる。第２プリント回路基板２２は、信号処理のためにＥＭＣ本体２８内に配置される。この二つのプリント回路基板２１、２２は、ステップ２５上に配置される。選択的に、ステップ２５は、ＥＭＣモジュール２８の接点としても機能する。なお、第３プリント回路基板２３は、レンズ２６に対向して配置される。第３プリント回路基板２３は、画像センサ（図示せず）を含み、接触具３３を介してＥＭＣ本体に接触する。
【００３５】
カバー素子１１は、カメラモジュールハウジング１２に挿入される。補償素子２４は、カメラモジュールハウジング１２の周辺壁１４の間に位置決めされる。図２ａの実施例によると、補償素子２４は、Ｈ形のトリプル−リップシールとして形成される。トリプル−リップシール中の二つのブランチの間の中央クロス具は、トリプル−リップシールの最大の変形能力を保証し、同時にシールの最小の負荷を保証する。
【００３６】
補償素子２４は、カバー素子１１が飛散防止方法でカメラモジュールハウジング１２に接続される効果を実現する。なお、補償素子２４は、十分なボイド公差を確保することで、インターフェース１６がプリント回路基板においての正確な位置決めを確保する。正確な位置決めは、カバー素子１１が僅かな変位でも接触の問題を引き起こす可能性があるので、特に、インターフェース１６とプリント回路基板２１の接触にとっては重要である。
【００３７】
図２ａにおいて、ＥＭＣモジュール２８は、二つ部分に分かれる。ＥＭＣモジュール２８は、導電性材料からなるレンズ側壁とカバー素子側接触素子３０とを含む。具体的には、レンズ側壁は、複数の部分の形態であってもいい。接触素子３０は、壁３２と接触するバネ弾性接触具３１を有する。
【００３８】
図２ｂは、本発明に係るカメラモジュール１０ｂの他の実施例を示す。カメラモジュール１０ｂは、カメラモジュールハウジング１２ｂを含むが、図２ａのカメラモジュールハウジング１２に比べて、カメラモジュールハウジング１２ｂは、アルミニウムで製造される。したがって、カメラモジュールハウジング１２ｂは、既に遮蔽に使用することができ、別のＥＭＣ本体は、必ずに必要ではない。
【００３９】
図２ａ及び図２ｂにおいて、カメラモジュールハウジング１０ａ、１０ｂの壁１４は、全て凹部５２を有することで、プリント回路基板２１、２２または２３の組み立て中にカメラモジュールハウジングの壁１４が引っ掻かれるのを防ぐ。壁１４のいかなる損傷も、カメラモジュールハウジングのシール緊密性に対して反対の効果を有し得る。
【００４０】
図３は、本発明に係る機能素子５０及び固定フレーム４８を有するカバー素子１１を示す透視平面図である。固定フレーム４８は、カバー素子１１をカメラモジュールハウジングにねじ込むための二つの穴１８を有する。固定フレーム４８は、対向する二つの側方にそれぞれに二つの開口４２を有し、その中で、機能素子５０は、ウェブ（ｗｅｂｓ）４６によって懸架される。例えば、機能素子５０は、ＥＭＣ遮蔽用として、Ｆａｋｒａインターフェース１６と、補償素子３５及び接触素子３０を含む。Ｆａｋｒａインターフェース１６と接触素子３０は、機能素子５０に配置される。ここで、開口部４２に隙間を有するようにウェブ４６を取り付けることにより、インターフェース１６を機能素子５０内に基板２１と整列させることができる。
【００４１】
図３において、補償素子３５は、簡単なトリプル−リップシールとして形成される。カバー素子１１は、粘着方式によって補償素子３５に粘着される。しかしながら、補償素子３５が、カバー素子１１においての締め切りは、必ずしも必須ではないことは言うまでもない。なお、締め切りは、必ずしも粘着剤によって行うことではない。
【００４２】
カメラモジュールハウジング内側輪郭に一致するように、カバー素子１１は、二つのコーナーのそれぞれに開口を有し、穴１８は、上記コーナーで形成される。
【００４３】
図４は、図３によるカバー素子１１を示す底面図である。固定フレーム４８とカメラモジュールハウジング（図４に図示せず）に対して機能素子５０を容易かつ正確に位置決めするために、機能素子５０は、二つのコーナーにおいてそれぞれに穴１９を有する。
【００４４】
図４では、Ｆａｋｒａインターフェース１６の外部導体３８と内部導体３６を見ることができる。外部導体は、4つのスリットがあり、プリント回路基板上の接続に十分な弾性があるように確保する。外部導体３８は、プリント回路基板のコネクタ部分（図示せず）をロックするように適合されたロッキングリング３９を有する。
【００４５】
図４では、さらにＥＭＣモジュール２８の接触素子３０を示す。接触素子３０は、組み立て状態でＥＭＣモジュール２８の壁３２と接触する複数の弾性接触ストリップ３１を有する。接触ストリップ３１と壁３２は、組み立て状態で接触ストリップ３１と壁３２がお互いに反発するように設計されている。これは、接触ストリップ３１を薄くまたは容易に変形可能な導電性材料で作ることによって達成される。
【００４６】
組み立てを容易にするために、カバー素子１１の機能素子５０は、二つのコーナーに二つのセンタリング補助具４０を有する。センタリング補助具４０は、さらに接触素子３０がねじったりまたは誤った方向にカバー素子に挿入されたりすることを防止する。これに関して、これはセンタリング補助具４０がお互いに異なる場合に特に有利である。
【００４７】
図４において、接触素子３０とインターフェースの外部導体３８と接触していることを示されている。
【００４８】
図５は、図１の第一実施例の本発明に係るカメラモジュール１０を示す模式的な平面図である。
【００４９】
図６は、図１の第一実施例の本発明に係るカメラモジュール１０を示す底面図である。周辺壁１２を有するカメラモジュールハウジング１０を示すことに加えて、図６には、またレンズ２６も示した。
【００５０】
以上、本発明を好適な実施例に基づいて説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  カメラモジュール
１０ａ  カメラモジュール
１０ｂ  カメラモジュール
１０ｃ  カメラモジュール
１１  カバー素子
１２  カメラモジュールハウジング
１２ｂ  カメラモジュールハウジング
１４  周辺壁
１６  インターフェース
１７  インターフェースカバー
１８  締め付け点
２０  プリント回路基板アセンブリ
２１  プリント回路基板
２２  プリント回路基板
２３  プリント回路基板
２４  補償素子
２５  ステップ
２６  レンズ
２８  ＥＭＣモジュール
３０  接触素子
３２  壁
３３  接触具
３５  補償素子
３６  内部導体
３８  外部導体
４０  センタリング素子
４２  開口
４６  ウェブ
４８  固定フレーム
５０  機能素子
５２  凹部
【図１】
2019510255.tif 000003
【図２ａ】
2019510255.tif 000004
【図２ｂ】
2019510255.tif 000005
【図３】
2019510255.tif 000006
【図４】
2019510255.tif 000007
【図５】
2019510255.tif 000008
【図６】
2019510255.tif 000009
【国際調査報告】
2019510255.tif 000010
2019510255.tif 000011
2019510255.tif 000012
2019510255.tif 000013
2019510255.tif 000014
2019510255.tif 000015